生態(tài)浮床脫氮機(jī)理及固定化技術(shù)強(qiáng)化脫氮效果研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水體富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重，受污染水體急需治理。作為一種生態(tài)修復(fù)技術(shù)，生物浮床技術(shù)集經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)三效益于一體，具有理想的去除效果，并能帶來可觀的綜合效益。近年來在富營養(yǎng)化水體的治理中得到了較多的應(yīng)用，但生態(tài)浮床的脫氮效率仍有待于進(jìn)一步提高。該論文利用固定化反硝化菌強(qiáng)化生態(tài)浮床，以提高其脫氮作用。先通過設(shè)計的一系列不同系統(tǒng)，在靜態(tài)條件下研究植物對根系微生物的協(xié)同脫氮作用，再在靜態(tài)與動態(tài)條件下系統(tǒng)地研究了生態(tài)浮床的脫氮

2、效果和規(guī)律，最后通過投加固定化反硝化菌小球強(qiáng)化生態(tài)浮床的處理效果，充分利用植物的協(xié)同脫氮作用，更好地發(fā)揮微生物的作用。主要研究內(nèi)容包括：浮床美人蕉協(xié)同脫氮作用研究；生態(tài)浮床靜念脫氮效果研究；生態(tài)浮床動態(tài)脫氮效果研究；固定化反硝化菌強(qiáng)化生態(tài)浮床脫氮研究。研究結(jié)果和結(jié)論如下： (1)生態(tài)浮床系統(tǒng)中脫氮的主要作用是微生物的硝化一反硝化作用，但植物的協(xié)同脫氮作用也不可忽視，其中由于光合作用產(chǎn)生的氧向下輸送至根系區(qū)形成氧化態(tài)的微環(huán)境這一

3、作用在植物對微生物的協(xié)同脫氮作用中的貢獻(xiàn)較突出，而植物根部單純提供微生物附著的表面這一作用的貢獻(xiàn)相對較小。 (2)經(jīng)過5天的靜態(tài)處理，生態(tài)浮床對NH4+-N的去除效果比較顯著，NH4+-N的去除速度呈逐漸減慢的趨勢；TN的去除率較有限，TN的去除規(guī)律與NH4+-N的去除規(guī)律相似，初期去除速率較快，之后去除速度逐漸減慢，去除率曲線趨于平緩；NO2--N和NO3--N的含量變化幅度不大，二者均出現(xiàn)了一段小幅緩慢上升的趨勢，隨后，二

4、者又開始緩慢下降，這種下降趨勢在NO3--N曲線上表現(xiàn)的更為明顯。 (3)動態(tài)條件下，隨著時間的推移，生態(tài)浮床的運(yùn)行狀況逐漸穩(wěn)定，逐漸表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，NH4+-N、TN的出水濃度與入水濃度的變化相一致，出水水質(zhì)直接受入水水質(zhì)的影響。在此動態(tài)實(shí)驗(yàn)的水力條件下，NH4+-N、TN的去除負(fù)荷均隨入水負(fù)荷的增加而呈線性增加。 (4)經(jīng)過5天的處理，固定化反硝化菌強(qiáng)化生態(tài)浮床系統(tǒng)對TN去除率最高，為50.9％，浮床系統(tǒng)為3

5、3.65％，而空白實(shí)驗(yàn)為23.91％；同時，投加固定化小球的浮床系統(tǒng)中NO3--N的去除效果曲線下降顯著。固定化反硝化菌的加入充分地利用植物的協(xié)同脫氮作用，大大加強(qiáng)了浮床系統(tǒng)的反硝化作用，大幅度削減了系統(tǒng)中的NO3--N，將生態(tài)浮床的脫氮效果大幅提升。采用海藻酸鈉一氯化鈣包埋法，并添加活性炭作為添加劑來增加小球的機(jī)械強(qiáng)度和傳質(zhì)性能的方法制備的固定化反硝化菌小球在強(qiáng)化生態(tài)浮床系統(tǒng)對水體的脫氮效果方面較為理想。 (5)上述靜態(tài)實(shí)驗(yàn)